PPT Proses Produksi [TM4]
-
Upload
ratna-yuliani -
Category
Documents
-
view
263 -
download
3
Transcript of PPT Proses Produksi [TM4]
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 1/45
Modul ke:
Fakultas
Program Studi
Proses Produksi
Proses Reduksi Langsung (Direct Reduction)
Nurato, ST., MT04Teknik
Teknik Mesin
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 2/45
Pada proses reduksi langsung bijih besibereaksi dengan gas atau bahan padat, reduksi
membentuk sponge iron. Proses ini diterapkan
di PT Krakatau Steel, Cilegon. Disini bijih besi /pellet direaksikan dengan gas alam dalam dua
unit pembuat sponge iron, yang masing-
masing berkapasitas 1 juta ton pertahun.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 3/45
Sponge iron yang dihasilkan PT KrakatauSteel memiliki komposisi kimia :
Fe : 88 – 91 %; C : 1,5 – 2,5%; SiO2 : 1,25
–
3,43%; Al2O3 : 0,61 –
1,63%; CaO : 0,2 – 2,1%; MgO : 0,31 – 1,62%; P : 0,014 –
0,027%; Cu : 0,001 – 0,004%; Kotoran
(oksida lainnya) : 0,1 – 0,5%.Tingkat
metalisasi : 86 – 90 %
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 4/45
Dalam perkembangan selanjutnya istilahreduksi langsung menjadi lebih umum
digunakan sebagai suatu teknologi
pembuatan besi spons. Adapun besi sponsdigunakan sebagai salah satu bahan baku
pada industri baja yang bertujuan untuk
meningkatkan kualitas baja yang
dihasilkan [Ross., 1980].
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 5/45
• Proses reduksi langsung didefinisikan sebagai
suatu proses menghasilkan besi-metal denganmereduksi bijih besi ataupun bentuk senyawa
oksida lainnya dibawah temperatur lebur
setiap material yang terlibat di dalamnya
[Feinman., 1999]. Hasil proses reduksi
langsung disebut dengan DRI (Direct
Reduction Iron), karena hasilnya masih dalam
bentuk padatan dan secara fisik pada
permukaannya terlihat rongga-rongga atau
porositas maka disebut juga dengan besi spons
• ion
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 6/45
• Sponge iron
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 7/45
• Sponge iron
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 8/45
• Sponge iron
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 9/45
Sponge Iron yang berbentuk butiran kemudiandiolah lebih lanjut dalam dapur listrik. Disini
sponge iron bersama-sama besi tua (scrap),
dan paduan ferro dilebur dan diolah menjadibillet baja. Untuk menghasilkan 63 megagram
sponge iron diperlukan sekitar 100 megagram
besi pellet.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 10/45
Proses ini sangat efektif untuk mereduksioksida-oksida dan belerang sehingga
dapat dimanfaatkan bijih besi berkadar
rendah. Terak yang di hasilkan akanditampung secara terpisah dan diolah
menjadi berbagai bahan bangunan jalan.
Dengan menambahkan kapur yang
diberikan pada biji besi dan kokas maka
terdapat terak yang bermutu baik.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 11/45
• Pppp
Gambar Pellet
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 12/45
Besi yang mencair disebut besi kasar yangterkumpul pada bagian terbawah tanur
tinggi tersebut dan ditampung pada waktu-
waktu tertentu. Besi kasar itu mengandungcukup banyak karbon (± 4 %) dan
pencemaran yang lain sesudah massa
pendinginan menyebabkan besi kasar itu
menjadi rapuh. Oleh karena itu, besi kasar
itu belum dapat ditempa atau digiling.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 13/45
Besi yang mengandung karbon ± 2%,
dinamakan baja. Sebagian besar besi kasar
yang dihasilkan dari tungku tanur tinggi diubah
menjadi baja dengan cara menurunkan kadar
karbonnya. Perubahan ini, dimana kelebihankadar karbon dibakar dan terlepas menjadi
karbon monoksida, terjadi di dalam sebuah
tabung reaksi atau di dalam tungku.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 14/45
Di dalam tabung reaksi (converter) kadar darikarbon itu diturunkan tanpa diberikan
pemanasan dari luar. Muatannya dibentuk dari
cairan besi kasar. Kadang-kadang ditambahkanbesi tua dan bijih besi supaya suhu dapat
dikendalikan
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 15/45
Pada proses pengolahan yang kurang modern,
seperti pada proses Bessemer dan proses
Thomas, udara ditiupkan pada besi kasar tadi.
Proses oxy baja yang modern hanya
menggunakan oksigen murni, oleh sebab initerdapatlah baja yang berkualitas lebih baik.
Untuk mengurangi kadar karbon, juga dipakai
dengan metode meniupkan panas dari luartungku
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 16/45
Dengan cara ini bisa diolah lebih banyak lagi
baja bekas (besi tua) dan besi mentah yangpadat ; proses ini lebih mudah dikendalikan
karena lebih lamban kerjanya. Pada proses
Siemens-Martin digunakan minyak atau gassebagai bahan bakar ; pada pemakaian tungku
listrik, maka listriklah yang memanaskan.
Dengan menggunakan tungku listrik, komposisi
baja dapat diatur dengan teliti. Oleh sebab itu
tungku ini biasa dipakai untuk pembuatan baja
yang khusus.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 17/45
esi kasar menjadi baja
Perubahan dari besi kasar menjadi baja
merupakan proses pembersihan yang manakelima elemen yaitu : karbon, phosphor,
belerang, mangan, dan silicon dikurangi
kadarnya atau dihilangkan sama sekali. Diantara elemen- elemen ini, karbon memegang
peranan dalam menentukan nilai dari baja
yang dihasilkan, dari mulai baja karbon
rendah, menengah dan tinggi. Kadar karbon
bisa diatur berdasarkan spesifikasi yang
berkisar antara 0,1 sampai dengan 1,3 persen
dan kadang-kadang lebih tinggi daripada itu.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 18/45
Dalam proses pembersihan itu, kita temukan
bahwa proses pembuatan baja itu terdiri daridua proses kimia yaitu : proses asaman dan
proses basa. Proses-proses ini terjadi
disebabkan komposisi dari besi kasar yangberbeda-beda, beberapa mengandung kadar
phosphor dan belerang yang tinggi, sedangkan
yang lainnya mengandung kadar silikon yang
lebih tinggi dari kadar phosphor dan belerang
yang lebih rendah.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 19/45
Menghilangkan karbon, mangan dan silikon
tidak merupakan persoalan yang besar, dandapat ditangani dengan baik dalam proses
basa atau asaman. Menghilangkan phosphor
dan belerang hanya bisa dalam proses basa
dimana kapur disertakan dalam pembebanan
untuk membentuk campuran dengan kedua
elemen tersebut, memindahkannya kedalam
terak basa, yang mana kejadian ini adalah yangpaling penting didalam proses.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 20/45
Istilah asam dan basa diambil berdasarkan
lapisan dari tanur tersebut dan pembentukan
terak-terak yang secara alamiah pada kedua
proses tersebut. Produksi baja sekarang ini
dihasilkan dengan proses basa
(basic).Penyulingan logam yang dicairkanadalah dengan oksidasi, dengan jalan
mengalirkan oksigen kedalam logam,
campuran gas dengan bahan-bahan yang tidakdiinginkan membentuk oksida-oksida yang
akan diserap oleh terak atau keluar dalam
bentuk gas-gas.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 21/45
Sebagian dari besi juga dioksidasi dan dipecahtapi nantinya bisa disatukan kembali.
Pembersihan belerang akan tergantung dari
sifat kebasaan dari terak dan temperature yangdicapai selama penyulingan
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 22/45
Setiap proses/dapur mempunyai karakteristikyang berlainan. Bahan dan sumber energy
yang digunakan berbeda pula. Pembuatan besi
dan baja pada hakekatnya adalah prosespemurnian besi kasar diiringi dengan
perpaduan sedemikian sehingga memenuhi
persyaratan kimia tertentu.
Macam-macam tanur untuk pengolahan besi
dan baja
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 23/45
Tabel . jenis-jenis tanur
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 24/45
Kupola
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 25/45
Kontruksi kupola terdiri dari cerobong logam
tegak yang dilapisi batu tahan api dibagiandalamnya. Udara dihembuskan melalui lubang
tuyer yang terdapat dibagian bawah, kupola
bertumpu pelat alas yang bulat, disangga olehempat tiang sedemikian sehingga pintu alas
dapat dibuka dengan mudah.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 26/45
Bahan baku pada peleburan ini adalah Besi,
(Fe) didapatkan dari besi kasar, besi tua/bajabekas, sisa tuangan dan tuangan rusak kokas,
bahan tambahan yang mana berfungsi
mengikat semua bahan asing yang bukanmetal dan udara, jumlah udara yang
dihembuskan disamping kokas sangat
menentukan kemampuan lebur kupola.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 27/45
Tanur oksigen basa
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 28/45
Penemuan Sir Henry Basemmer tahun 1856
menyatakan bahwa kotoran-kotoran yang tidakdiiinginkan itu bisa dihilangkan dari cairan besi
yaitu karena terjadinya oksidasi dengan udara
yang dihembuskan melalui logam yang panas,cara ini adalah yang paling banyak dijalankan
oleh industry-industri pada abad 19. Lapisan
converter adalah silica atau tembok-tembokganister dan ini adalah awal dari pembuatan
baja acid (asam).
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 29/45
• Ganister
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 30/45
Pada waktu itu ilmu kimia dari pembuatan besidan baja tidak dimengerti sepenuhnya dan
usaha-usaha untuk memperhalus besi-besi
bantalan phosphor dan belerang tidak berhasil
dengan memuaskan sampai diperkenalkannya
lapisan-lapisan basa untuk mengatasi masalah
beberapa logam.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 31/45
Tanur listrik
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 32/45
Dalam dapur listrik, besi bekas dicampur
dengan ingot dan bahan paduan lainnya diolahmenjadi baja paduan umum, baja perkakas,
baja tahan panas dan baja tahan karat.
Disamping baja, dapat juga dihasilkan besi corkelabu bermutu tinggi. Penggunaan dapur
listrik akhir-akhir ini meningkat dengan pesat
oleh karena lebih bersih, dan mutu baja dapat
dikendalikan.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 33/45
1. Dapur busur tak langsung, busur dipancarkandari dua elektroda yang terdapat diatas logam
Logam menjadi panas akibat radiasi. Jenis ini
sudah jarang digunakan, karena kurang
ekonomis.
Jenis dapur listrik
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 34/45
2.Dapur busur langsung, disini arus mengalirmelalui elektroda ke muatan logam atau logam
cair dan kembali ke elektroda. Karena
dipandang cukup ekonomis jenis ini masih
banyak digunakan.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 35/45
Pada dapur listrik, besi bekas dan baja daur
ulang dimasukan dengan mengangkat danmemutarkan atap dapur. Pada tutup dapur
terdapat tiga lubang untuk elektroda grafit
yang mengenai tumpukan besi tua. Arus 3 fasamengalir melalui elektroda yang satu ke
tumpukan logam yang hendak dilebur kembali
ke elektroda lainnya, membentuk busur listrik.
Elektroda grafit berukuran Ф≤ 760 mm dan
panjangnya dapat mencapai 24 meter.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 36/45
Arus listrik bertegangan 40 volt dengan arus
yang dapat mencapai 12000 ampere. Kapasitas
dapur bervariasi mulai dari 50 kg sampaidengan 270 Mg sekali jalan. Untuk kapasitas
115 Mg diperlukan waktu 3 jam untuk
peleburan dan energy listrik sebesar 50000kWh. Biaya peleburan tergantung daripada
harga energy listrik, Keuntungan utama dari
dapur ini adalah pengendalian mutu yang
cermat dan komposisi logam dapat diatur
dengan rapi.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 37/45
Tanur terbuka
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 38/45
Tanur ini merupakan kelompok yang besar
dengan kapasitas 35 Tg pertahun, logamsebanyak 9,9 sampai dengan 540 Mg
diletakkan pada dasar tanur. Logam dilebur
dengan gas atau nyala minyak yang diarahkanke permukaan logam. Permukaaannya dapat
dilapisi bahan jenis asam atau basa, namun
lebih dari 90% merupakan tanur terbukabersifat basa.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 39/45
Dalam tanur basa , digunakan lapisan magnesit
,disini kadar fosfor, belerang, silikon, mangandan karbon dapat diturunkan. Tanur terbuka
asam menggunakan lapisan bata atau pasir
asam yang sebagian besar terdiri dari silica.Pada jenis ini kadar silikon, mangan dan
karbon dapat diturunkan.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 40/45
Dapur listrik induksi
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 41/45
Kerja tanur ini adalah berdasarkan arus induksi
yang timbul dalam muatan yang menimbulkan
panas dan dapat mencairkan logam, arus
berasal dari sumber berfrekuensi tinggi ± 1000
HZ . Logam dapat mencair 50-90 menit
tergantung pada jumlah logam yang terdapatpada kowi. Keunggulan dari dapur ini adalah
murah harganya, bersih dan tidak bising serta
hemat energi, oleh karena itu dapur ini banyakdigunakan dalam laboratorium dan
pengecoran-pengecoran.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 42/45
Dapur kowi
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 43/45
Dapur ini adalah salah satu dapur tertua yang
pernah ada dan dipergunakan untuk meleburbaja. Dibuat dari campuran grafit dan tanah
liat, mudah pecah dalam keadaan biasa, akan
tetapi memiliki kekuatan yang cukup berartidalam keadaan panas. Kowi dapat dipanaskan
dengan kokas, minyak atau gas alam. Baja
karbon rendah, baja bekas, arang kayu dan
paduan ferro digunakan untuk membuat baja,
variasi kapasitas antara ± 50 kg.
7/24/2019 PPT Proses Produksi [TM4]
http://slidepdf.com/reader/full/ppt-proses-produksi-tm4 44/45
DAFTAR PUSTAKA
1. Teknologi Mekanik, Jilid 1, B.H Amstead, PhilipF.Oswald, Myron L.Begeman, Sriati Djafrie, Erlangga
Jakarta 1993
2. Teori dan praktek kerja logam edisi ketiga, George
Love, Harun A.R. Erlangga Jakarta
3. Diktat Pengecoran Logam 2, , Politeknik Mekanik
Swiss-ITB, Bandung
4. www.wordpress.com